Transformador de Corrente: Conceitos Preliminares

O QUE É E PARA QUE SERVE UM TRANSFORMADOR DE CORRENTE?

A função de um transformador de corrente é auxiliar os instrumentos de medição e proteção produzindo um nível gerenciável de tensão e corrente proporcional à corrente que flui no enrolamento primário.

 

DO QUE É CONSTITUÍDO

De forma simplificada, um Transformador de Corrente (TC) consiste em um núcleo de aço laminado, um enrolamento secundário ao redor do núcleo e material isolante ao redor dos enrolamentos.

 

FUNCIONAMENTO

A corrente que flui através do condutor primário, cabo ou barramento, produz um campo magnético perpendicular ao fluxo da corrente. A circulação dessa corrente faz com que o interior do núcleo de ferro se magnetiza, e essa magnetização, por sua vez, induz uma tensão nas bobinas secundárias. Se o circuito secundário estiver fechado, uma corrente proporcional à razão do TC fluirá através do secundário.

Figura 1: Exemplo de Transformador de Corrente

 

TIPOS DE TRANSFORMADORES DE CORRENTE

Existem 4 tipos diferentes de TC’s, sendo eles:  Janela, Barra, Bucha e Enrolado.

• TC tipo Janela

Os transformadores de corrente tipo janela são construídos sem enrolamento primário e podem ter núcleo sólido ou dividido. Esse tipo de TC é instalado em torno de um condutor e é o tipo mais comum de se encontrar em campo;

Figura 2: Transformador de Corrente tipo Janela

 

• TC tipo Barra

Os TC’s do tipo barra operam com o mesmo princípio do tipo janela, mas possuem uma barra permanentemente instalada como condutor primário. Os tipos de barra estão disponíveis com níveis altos de isolação e geralmente são parafusados diretamente ao dispositivo de manutenção atual;

Figura 3: Transformador de Corrente tipo Barra

 

• TC tipo Bucha

TC’s tipo bucha tratam-se de TC’s tipo janela projetados para se encaixar em torno de uma bucha de alta tensão.

Figura 4: Transformador de Corrente tipo Bucha

• TC tipo Enrolado

Este transformador é usado em medições que a corrente é inferior a relação de 200/5 A.

 

RELAÇÃO DE TRANSFORMAÇÃO DO TC

A relação de transformação de um TC nada mais é do que a razão entre a corrente de entrada (primária) e a corrente de saída (secundária) em carga máxima. Por exemplo, um TC 300:5, possui 300 A primários em plena carga e produzirá 5 A secundários. Caso houvesse uma variação na corrente primário para 150 A, veríamos proporcionalmente 2,5 A no secundário.

Os valores de corrente nominal no secundário dos transformadores de corrente são normalmente 1 A ou 5 A.

 

POLARIDADE DO TC

A polaridade de um transformador de corrente é determinada pela direção na qual as bobinas são enroladas ao redor do núcleo do TC (no sentido horário ou anti-horário) e de acordo com as saídas do secundário.

Os TC’s têm por padrão as seguintes designações:

• H1 – Corrente primária com a direção a linha;
• H2 – Corrente primária com a direção a carga;
• X1 – Corrente secundária.

É importante lembrar, também, que alguns TC’s possuem sua polaridade indicada através de setas. Essas setas devem sempre apontar na direção do fluxo de corrente.

 

CONVENÇÃO DE DESENHO DA POLARIDADE DO TC

Existem diversas convenções para se representar a polaridade um transformador de corrente em um diagrama. O mais comum de se encontrar é a representação de H1 através de pontos, quadrados e barras. A figura abaixo mostra dois tipos de representação.

Figura 5: Representação da polaridade do TC

 

COMO TESTAR A POLARIDADE DO TRANSFORMADOR DE CORRENTE

Existem diversos métodos para se testar a polaridade de um TC. A NBR 6856/2015 (Transformadores de Corrente – Especificação e Ensaios) indica dois métodos, sendo um deles quando se dispõe de um TC de polaridade conhecida, e por isso pouco prático, e o outro método utilizando-se uma fonte de corrente contínua (também conhecido como golpe indutivo).

Aqui será descrito o método do golpe indutivo com um trecho da norma NBR 6856/2015:

“Ligar um voltímetro de corrente contínua aos terminais do enrolamento com maior número de espiras. Aplicar a estes terminais uma tensão fornecida por uma fonte de corrente contínua, e observar o sentido da deflexão do ponteiro do voltímetro. Transferir em seguida a fonte aos terminais correspondentes do outro enrolamento, sem cruzar os fios. Ao fechar-se o circuito da fonte, se a deflexão momentânea do ponteiro for no mesmo sentido da anterior, a polaridade deve ser subtrativa, isto é, os terminais correspondentes devem ter a mesma polaridade”

Figura 6: Ensaio CC – Golpe Indutivo 

 

Fonte: EA – Engenheiros Associados

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